Technische optimalisatie van zware stalen spooronderstellen voor tunnelbrugsystemen

Voor grote tunnelprojecten onder rivieren in Noord-China hebben bouwteams een zwaar uitgevoerde tunnelbrug nodig die gelijke tred houdt met zowel de trolley voor de secundaire bekleding als de tunnelboormachine. Deze brug is ontworpen om dynamische belastingen van meer dan 25 ton te weerstaan ​​en moet bovendien regelmatig kunnen manoeuvreren in vochtige, modderige tunnelomstandigheden, waaronder gedeelten met hellende schachten.

Technische uitdagingen

Tijdens de ontwerpfase heeft het projectteam verschillende fundamentele technische uitdagingen aangepakt:

1. Variabel draagvermogen van de grond:Door de frequente ophoping van water en zachte modder op de tunnelbodem was een chassis met minimale bodemdruk nodig om het risico op verzakking onder zware belasting te elimineren.

2. Structurele vermoeidheid door zware, cyclische belasting: Het onderstel van de spoorbrug moet tijdens continue beweging herhaaldelijk wisselende spanningen kunnen weerstaan. Standaard constructies van koolstofstaal zijn onder deze omstandigheden gevoelig voor vermoeiingsscheuren.

3. Zeer beperkte werkruimte: Het smalle tunnelprofiel vereist een mobiliteitssysteem dat in staat is tot nauwkeurige ruimtelijke positionering en betrouwbare besturing bij lage snelheden, zelfs onder volledige belasting.

Technische oplossing

Om deze uitdagingen aan te pakken, heeft het technische team van YIKANG een op maat gemaakte mobiliteitsoplossing met stalen rupsbanden ontwikkeld, die de volgende belangrijke innovaties omvat:

1. Structurele dynamica en materiaalintegriteit

Het hoofdframe van het onderstel is vervaardigd uit hoogwaardig Q355D-staal, dat een circa 40% hogere vloeigrens heeft dan standaard Q235-materiaal. Eindige-elementenanalyse (FEA) was een essentieel onderdeel van het ontwerp en diende als leidraad voor strategische versterkingen op kritieke spanningspunten om een ​​robuuste veiligheidsmarge te garanderen onder extreme belastingen van 25-30 ton.

2. Deskundig lassen en fabricage

Gezien de hoge veiligheidseisen werden alle essentiële lasverbindingen handmatig uitgevoerd door ervaren lassers met meer dan tien jaar ervaring in het lassen van zwaar materieel.

• Gecontroleerd proces:Een strikte procedure met meertraps voorverwarming en meerlaags lassen in meerdere passages garandeert een volledige wortelfusie.

• Grondige validatie:Elke lasnaad wordt 100% visueel gecontroleerd (VT), aangevuld met ultrasoon onderzoek (UT) op belangrijke verbindingspunten. Dit garandeert dat er geen interne defecten aanwezig zijn, zoals porositeit of scheuren, voor een superieure slagvastheid.

3. Geoptimaliseerde aandrijving en prestaties

• Ultralage bodemdruk:Verbrede rupsbandschoenen en een geoptimaliseerde rolconfiguratie zorgen ervoor dat de bodemdruk onder de 55 kPa blijft, waardoor betrouwbare werking in zachte, modderige omstandigheden mogelijk is.

• Tractie met hoog koppel:Het geïntegreerde hydraulische aandrijfsysteem is voorzien van automatische remmen, wat zorgt voor een stabiele positionering en een soepele start op hellende ondergronden.

Operationele resultaten

Het chassis is sinds de ingebruikname meer dan 12 maanden onafgebroken in gebruik geweest en heeft een uitzonderlijke betrouwbaarheid bewezen met de volgende aantoonbare resultaten:

• Ononderbroken werking:Het mobiliteitssysteem heeft tijdens de doorbraakfase van de tunnel geen enkele uitvaltijd gehad, wat direct heeft bijgedragen aan de tijdige voltooiing van het project.

• Gegarandeerde duurzaamheid:Veldmetingen bevestigen dat de slijtage van rupsbanden en steunrollen in schurende rotsomstandigheden aanzienlijk lager is dan verwacht, waardoor de geschatte levensduur met 60% wordt verlengd.

• Verbeterde veiligheid op locatie:Het geoptimaliseerde ontwerp met een laag zwaartepunt heeft de laterale stabiliteit tijdens het verplaatsen van de brugconstructie aanzienlijk verbeterd, waardoor de operationele veiligheid is toegenomen.

Dit project bevestigt dat voor risicovolle, zwaarbelaste infrastructuurtoepassingen zoals tunnelbruggen een op maat gemaakte oplossing consequent beter presteert dan een standaardproduct. Door nauwgezette controle over materiaalkeuze, lasexpertise en constructiemechanica heeft YIKANG met succes een robuuste en duurzame aandrijflijn voor kritieke zware tunnelapparatuur geleverd.